Pētniecības projekta zinātniskais mērķis ir, izmantojot aprēķinu un eksperimentālās metodes, noskaidrot peptīda PAP248-286 nepareizas salocīšanās un agregācijas mehānismus kā arī tā mijiedarbības ar HIV membrānas lipīdiem, zināmiem amiloīdu inhibitoriem un bioloģiski svarīgiem joniem mehānismus.
Pētniecības pieteikuma Nr. | 1.1.1.2/VIAA/4/20/757 |
|---|---|
Pēcdoktorants | Dr. chem. Nikhil Agrawal |
Zinātniskais konsultants | Dr.chem. Emilio Parisini |
Projekta ieviešanas ilgums | 26 mēneši |
Projekta īstenošanas vieta | Latvijas Organiskās sintēzes institūts |
Kopējās projekta izmaksas | 97 157,65 EUR (ERAF finansējums – 82 584,00 EUR; valsts budžeta finansējums – 9 715,76 EUR) |
Paredzētie projekta īstenošanas rezultāti:
- dalība 3 zinātniskajās konferencēs
- 4 zinātniskie raksti (IF > 50% no nozares vidējā līmeņa)
- 1 patenta pieteikums
Publicēts: 06.05.2021.
Paveiktais laika periodā no 27.04.2021. līdz 31.07.2021.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības:
- esam veikuši 60 neatkarīgas visu atomu molekulārās dinamikas simulācijas, lai saprastu peptīdu nepareizas salocīšanās agrīnās stadijas. Lai gan šīs projekta daļas īstenošana joprojām turpinās, dati, kurus līdz šim esam apkopojuši, sniedz skaidru priekšstatu par to, kā notiek PAP peptīdu nepareizas salocīšanās process;
- uzsākta literatūras izpēte par mazo peptīdu kristalizāciju.
Paveiktais laika periodā no 01.08.2021. līdz 31.10.2021.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības:
- turpināta literatūras izpēte par mazo peptīdu kristalizāciju;
- veikta WP1 paredzēto ģenerēto simulāciju trajektoriju progresīvā analīze;
- pamatojoties uz WP1 simulācijas datiem, kristalizācijai tika atlasīti trīs peptīda PAP248-286 reģioni, un pārbaudīti dažādi kristalizācijas apstākļi, daži balstīti uz jau pieejamo PAP248 kristāla struktūru.
Paveiktais laika periodā no 01.11.2021. līdz 31.01.2022.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības:
- turpināta WP1 paredzēto ģenerēto simulāciju trajektoriju progresīvā analīze;
- sagatavots manuskripta, ko plānots publicēt augsta līmeņa žurnālā, pirmais melnraksts;
- turpināti peptīda PAP248-286 reģionu dažādo kristalizācijas apstākļu pārbaude;
- veikta kristalizācijas apstākļu uzlabošana strukturālo datu iegūšanai.
Paveiktais laika periodā no 01.02.2022. līdz 30.04.2022.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības:
- turpināts darbs pie pirmās publikācijas manuskripta;
- uzsākts darbs pie PAP1 VNEILN PAP2 VLVNEILN PAP3 GGVLVNEILN kristalizācijas eksperimentiem;
- veiktas 45 neatkarīgas molekulārās dinamikas simulācijas PAP248-286 peptīdu agregācijai dimēra un trimera formā. Trajektoriju analīze ir pabeigta, un tiek gatavots manuskripts.
Paveiktais laika periodā no 01.05.2021. līdz 31.07.2022.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības:
- manuskripts “Early Stages of Misfolding of PAP248-286 at two different pH values: An Insight from Molecular Dynamics Simulations” 01.06.2022. iesniegts izdevumā “Computational and Structural Biotechnology Journal”;
- turpināts darbs pie PAP1 VNEILN PAP2 VLVNEILN PAP3 GGVLVNEILN kristalizācijas eksperimentiem;
- ir pabeigts nepieciešamās literatūras apskats un sagatavotas PAP248-286 simulācijas sistēmas ar POPC membrānas kompleksu;
- dalība FEBS3+2022 konferencē Tallinā, Igaunijā ( 15.06.2022 – 17.06.2022.);
- dalība konferencē “Protein Processing, Trafficking and Secretion Gordon Research Conference”, kas no 17.07.2022. līdz 22.07.2022 norisinājās Colby-Sawyer College Ņūlondonā, Ņūhempšīrā, ASV.
Paveiktais laika periodā no 01.08.2022. līdz 30.10.2022.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības:
- pabeigtas molekulārās dinamikas simulācijas un analīze;
- dalība konferencē “Drug Discovery Conference 2022”, kas norisinājās Rīgā no 2022.gada 22.septembra līdz 24.septembrim;
- veiktas PAP248-286 peptīda molekulārās dinamikas simulācijas zāļvielu kandidātu molekulu klātbūtnē un bez tām;
- no 2022. gada 5.septembra līdz 2022. gada 9. septembrim tika apmeklēta OSI rīkotā Alfonso Gautjē organizētā molekulārās modelēšanas darbnīca (workshop);
- 2022.gada 1.oktobrī uzsākta klātienes mobilitāte Berlīnes Tehniskajā universitātē, Teorētiskās strukturālās bioloģijas grupā (Dr. Ariane Nunes Alves grupa).
Paveiktais laika periodā no 01.11.2022. līdz 31.01.2023.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības
- veiktas PAP248-286 molekulārās dinamikas simulācijas pie dažādām pH vērtībām un ar divām dažādām lipīdu kompozīcijām;
- turpinātas PAP248-286 peptīda molekulārās dinamikas simulācijas zāļvielu kandidātu molekulu klātbūtnē un bez tām;
- dalība konferencē ” II Virtual Mini-Symposium of SoBLA” ar plakātu “PAP248-286 in HIV transmission” 2022.gada 12.oktobrī;
- 2022.gada 25.decembrī noslēgta klātienes mobilitāte Berlīnes Tehniskajā universitātē, Teorētiskās strukturālās bioloģijas grupā (Dr. Ariane Nunes Alves grupa).
Paveiktais laika periodā no 01.02.2023. līdz 30.04.2023.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības:
- tika veiktas molekulārās dinamikas simulācijas ar skābās fosfatāzes proteīnu 248-286 (PAP248-286) un lipīdu membrānu. Šīs simulācijas sniedza ieskatu peptīda un membrānas dinamiskajā mijiedarbībā;
- tika izanalizētas molekulārās dinamikas simulāciju radītās trajektorijas. Analīze ietvēra dažādu īpašību un mijiedarbības pārbaudi starp PAP248-286 un lipīdu membrānu, veicinot dziļāku izpratni par peptīdu un membrānas mijiedarbību;
- tika ģenerēti PAP248-286 mutantu strukturālie modeļi, izmantojot de novo pieeju. Šī metode ļāva prognozēt peptīda strukturālās konfigurācijas, pamatojoties uz tā aminoskābju secību;
- pārskata periodā veiktie pētījumi būtiski uzlaboja mūsu izpratni par PAP248-286 uzvedību un tā mijiedarbību ar membrānām, kā arī par mutantu formu strukturālajām īpašībām. Iegūtie rezultāti var ievērojami veicināt kopējo izpratni par peptīdu un membrānu mijiedarbību un mērķtiecīgu terapeitisko stratēģiju izstrādi.
Paveiktais laika periodā no 01.05.2023. līdz 30.06.2023.
Pārskata periodā veiktas šādas pētnieciskās darbības:
- tika veiktas molekulārās dinamikas simulācijas, lai pētītu dažādu jonu koncentrāciju ietekmi uz skābās fosfatāzes proteīnu 248-286 (PAP248-286) konformācijas dinamiku. Šajās simulācijās tika pētīts, kā dažādas jonu koncentrācijas, tostarp dažādi NaCl līmeņi, ietekmēja peptīda strukturālās izmaiņas;
- tika izmantotas virtuālās skrīninga metodes, lai identificētu mazus molekulārus fragmentus ar potenciālu saistīšanās afinitāti pret PAP248-286. Virtuālais skrīninga process sastāvēja no dažādu savienojumu bibliotēku izpētes, lai atrastu fragmentus ar labvēlīgām saistošām īpašībām;
- aktivitātes, kas tika veiktas no maija līdz jūnijam, veicināja mūsu izpratni par PAP248-286 uzvedību dažādu jonu ietekmē, kā arī izpētīja iespējamos terapeitiskos ceļus, izmantojot virtuālo skrīningu
Publicēts: 30.06.2023.